振動幅值的大小與復合鹽霧試驗箱閥芯的旋轉

　　新型電液振動臺采用具有雙自由度的2D高頻激振閥作為電液激振器,其驅動裝置采用大功率、大扭矩的液壓馬達驅動閥芯的徑向旋轉,閥芯的軸向滑動用電機通過偏心輪機構來驅動.作者對高頻激振閥閥口面積波形進行分析,根據(jù)已建立的數(shù)學模型采用分段積分的方法求解出振動波形的分段表達式,由此振動波

　�。玻埃保澳辏吩� 第３８卷第１３期 機床與液壓 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｊｕｌ．２０１０ Ｖ０１．３８ Ｎｏ．１３ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１０．１３．００３ 新型電液振動臺振動參數(shù)的分析 任燕，阮健，賈文昂 （浙江工業(yè)大學機械制造及自動化教育部重點實驗室，浙江杭州３１００１４） 摘要：新型電液振動臺采用具有雙自由度的２Ｄ高頻激振閥作為電液激振器，其驅動裝置采用大功率、大扭矩的液壓 馬達驅動閥芯的徑向旋轉，閥芯的軸向滑動用電機通過偏心輪機構來驅動。作者對高頻激振閥閥口面積波形進行分析，根 據(jù)已建立的數(shù)學模型采用分段積分的方法求解出振動波形的分段表達式，由此振動波形的解析解推導出振動幅值、工作頻 率、閥芯軸向位移以及閥芯轉速之間的相互關系，在電液振動臺上進行疲勞試驗以驗證解析結果的正確性。研究結果表 明：加載模式以彈性負載為主的條件下，振動幅值的大小與閥芯的旋轉速度成反比，與閥芯的軸向位移成正比，但是當閥 芯位移達到某一臨界值時，振幅由于壓力飽和而不再繼續(xù)增大，同時工作頻率越大，考慮到實際機械設計及加工，振動波 形越不容易出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 關鍵詞：２Ｄ高頻激振閥；分段積分；閥芯軸向位移；波形飽和 中圖分類號：ＴＨｌ３７ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｎ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００１—３８８１（２０１０）１３—００７—３ ａ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｈａｋｉｎｇ Ｔａｂｌｅ ＲＥＮ Ｙａｎ。ＲＵＡＮ Ｊｉａｎ，ＪＩＡ Ｗｅｎａｎｇ （Ｔｈｅ ＭＯＥ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ． Ｚｈｅｊｉａｎｇ ｓｈａｋｉｎｇ ａｎｄ ａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ｖａｌｖｅ（ｃａｌｌｅｄ ａｓ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ） ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ２Ｄ ｕｓｅｓ ｖａｌｖｅ）ｗｈｉｃｈ ａ ｈａｓ ｔｗｏ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｆｒｅｅｄｏｍ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｃｔｕａｔｏｒ ｔｏ ｎｅｗ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｈ）７ｄｒａｕｌｉｃ ｔａｂｌｅ鷦ａ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘｃｉｔｅｒ，ｉｔｓ ｄｒｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ ｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｔｏｒｑｕｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｒｉｖｅ ｔｈｅ ｓｐｏｏｌ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｗｅｒｅ ｍｏｔｏｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｓｐｏｏｌ ｓｈａｆｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔｓ Ｏｎ ａ３ｒｅａ Ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，復合鹽霧試驗箱ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｅｘｃｉｔｅｄ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｓｏｌｖｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｂｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｄｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｆｉｅ－ ｗｅｒｅ ｑｕｅｎｅｙ，ｔｈｅ ｖａｌｖｅ’ｓ ａｘｉａｌ ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｕｌｉｃ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｆａｔｉｇｕｅ ｉｎｇ ｕｎｔｉｌ ｉｔ ｒｅａｃｈｅｓ ｌａｓｔｉｃ ａｎｄ ａ ｓｐ００１．Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙ? ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｍｓａｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｃｉｔｅｄ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ＇ｓ ａｘｉａｌ ｏｐｅｎ－ ｏｆ ｓｐｏｏｌ ｉｓ ｍｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｍｏｄｅ ｏｃｃｕｒｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｓ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｅｄ ｂｅｉｎｇ ｅ－ ｌｏａｄ．Ｗｈｅｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ．ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｎｏｔ ａｆｇｕｒｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｌｙ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃａｎ ｍｅｅｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：２Ｄ ｖａｌｖｅ；Ｓｕｂｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；Ｖａｌｖｅ’Ｓ ａｘｉａｌ ｏｐｅｎｉｎｇ；Ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｗａｖｅｆｏｒｍ 振動試驗是通過模擬試件受載情況，來研究載荷 對加載對象的影響，以對其性能進行分析，所以它是 現(xiàn)代工程技術領域的一項基本試驗，廣泛應用于結構 動力特性測試、機械設狀態(tài)監(jiān)測、復合鹽霧試驗箱儀器故障診斷以 及重大工程設施強震安全檢測等…。振動臺作為振動 試驗的關鍵設，其性能的好壞將直接影響振動試驗 的效果，其中電液式振動臺以其激振力大、承載能力 強的特點較機械式振動臺或電磁式振動臺具有較大的 優(yōu)勢，因此對其振動參數(shù)進行研究，對電液振動臺在 振動試驗的應用具有一定的理論指導以及工程實際意 義。復合鹽霧試驗箱 新型電液振動臺是以具有雙自由度的２Ｄ高頻激 振閥舊１（簡稱２Ｄ閥）作為激振器，閥芯的徑向旋轉 采用大功率、大扭矩的液壓馬達來驅動，閥芯的軸向 位移由電機通過偏心輪機構來驅動。對于輸出波形的 解析，浙江大學的魏燕定¨。建立了超低頻標準振動臺 的動力學方程，并求出了其近似解析解；燕山大學的 李憲奎等”１采用分段函數(shù)法構造了非正弦振動波形； 在液壓系統(tǒng)中，由于流量與壓力之間的非線性關
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